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1、混凝土结构设计原理 (第2章：钢筋和混凝土材料的基本性能) 混凝土结构设计原理 (第2章：钢筋和混凝土材料的基本性能) 本章重点本章重点本章重点本章重点 ? 熟悉土木工程用钢筋的品种、级别、性能及其选用原则；熟悉土木工程用钢筋的品种、级别、性能及其选用原则； ? 熟悉混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能及其选用原则；熟悉混凝土在各种受力状态下的强度与变形性能及其选用原则； ? 了解钢筋与混凝土的共同工作原理。了解钢筋与混凝土的共同工作原理。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.1.1 钢筋的分类钢筋的化学成分：主要是铁，还有少量的碳、锰、

2、硅、钢筋的分类钢筋的化学成分：主要是铁，还有少量的碳、锰、硅、硫、磷硫、磷等。等。 2.1 钢筋的基本性能第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能软钢软钢硬钢硬钢低碳钢：低碳钢：C0.6% 根据含碳量根据含碳量钢筋的塑性、冲击韧性明显降低，可焊性降低钢筋的塑性、冲击韧性明显降低，可焊性降低焊接性能恶化、冲击韧性疲劳强度和腐蚀稳定性降低焊接性能恶化、冲击韧性疲劳强度和腐蚀稳定性降低 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能普通低合金钢：普通低合金钢：在钢材中加入少量锰、硅、钒、钛等合金元素（一般不超过3%）。如20MnSi 提高了钢材的

3、强度、改善了塑性性能低合金材料逐渐减少，钢材成本增加，引入细晶粒带肋钢筋。在钢材中加入少量锰、硅、钒、钛等合金元素（一般不超过3%）。如20MnSi 提高了钢材的强度、改善了塑性性能低合金材料逐渐减少，钢材成本增加，引入细晶粒带肋钢筋。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能效果效果 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能钢筋的分类热轧钢筋热轧钢筋：热轧成型并自然冷却，分为热轧光圆钢筋和热轧带肋钢筋。中高强度钢丝、钢绞线中高强度钢丝、钢绞线：没有明显的屈服点和屈服台阶，强度较高，一般用在预应力混凝土结构中。冷加工钢筋冷加工钢筋：常温下

4、采用某种工艺对热轧钢筋进行加工的钢筋。根据生产工艺根据生产工艺第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 ?1. 热轧钢筋热轧钢筋第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能热轧光面钢筋：热轧光面钢筋：HPB 热轧带肋钢筋：热轧带肋钢筋：HRB 余热处理钢筋：余热处理钢筋：RRB Hot rolled plain steel bars Hot rolled ribbed steel bars Remained heat treatment ribbed steel bars 2.1 钢筋的基本性能钢筋

5、的基本性能第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 HRBF细晶粒带肋钢筋 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 ?2. 中、高强钢丝、钢绞线中、高强钢丝、钢绞线中强：中强：8001370MPa 高强：高强：14701860MPa 100 3.5% 4% = = 中、高强钢丝和钢绞线均无明显的屈服点和屈服台阶，其抗拉强度很高。中、高强钢丝和钢绞线均无明显的屈服点和屈服台阶，其抗拉强度很高。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能钢绞线：钢绞线：由多根（由多根（2、3、7）钢丝绞合构成的钢铁制品）钢丝绞合构成的钢铁制品 2.

6、1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能（1）软钢的应力应变曲线）软钢的应力应变曲线应力应变曲线的一般特征：应力应变曲线的一般特征：四个阶段、两个强度指标四个阶段、两个强度指标第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.1.2 钢筋的强度和变形钢筋的强度和变形 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能热轧钢筋的简化应力应变关系热轧钢筋的简化应力应变关系第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 1）假定屈服点前都处于理想的弹性阶段； 2）不利用钢筋的强化阶段。 0.01 极限拉应变取0.01，限制了钢筋进入屈服台阶的幅度。 2.1 钢筋

7、的基本性能钢筋的基本性能（2）硬钢）硬钢第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能条件屈服点 0.2 0.2 0.85 b = 实际工程中，简化计算。取： 0 0.2 残余应变0.2 0 0.2 残余应变0.2 b 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能弹性模量为钢筋应力应变曲线弹性阶段的斜率。（弹性模量为钢筋应力应变曲线弹性阶段的斜率。（3）弹性模量）弹性模量第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能因为钢筋弹性阶段的受拉和受压性能一致，故同一钢筋受压弹性模量和受拉弹性模量相同。 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能软

8、钢软钢的强度以屈服点应力为依据，但为了安全起见，钢筋的的强度以屈服点应力为依据，但为了安全起见，钢筋的屈强比屈强比不宜过大。不宜过大。硬钢硬钢以条件屈服点作为强度取值的依据。以条件屈服点作为强度取值的依据。 2）钢筋强度）钢筋强度 0.6 0.7 y u f f = 第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能屈服点 0 b y 0 0.2 残余应变0.2 屈服点 0 b y 0 0.2 残余应变0.2 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 3）钢筋的塑性性能）钢筋的塑性性能用延伸率和冷弯性能衡量。用延伸率和冷弯性能衡量。 ?延伸率延伸率 ?上述伸长率只反映断

9、口附近残留变形大小，不反映钢筋总伸长率情况。上述伸长率只反映断口附近残留变形大小，不反映钢筋总伸长率情况。 ?同一根钢筋同一根钢筋 510 1 5 10 100 100% 5 10 100m m ll l ld ld l = = = = = = = = l1 l d : : : 第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 ?总伸长率总伸长率钢筋弹性模量钢筋弹性模量实测钢筋拉断强度实测钢筋拉断强度 = gt 残余伸长残余伸长 0 0 l ll s 0 b E + 已回复弹性应变已回复弹性应变 += 第

10、第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 =90,180 ,反复弯曲要求：冷弯过程中无裂缝、鳞落或断裂。反复弯曲要求：冷弯过程中无裂缝、鳞落或断裂。 D 愈小，要求愈高。反复次数愈高，要求愈高。愈小，要求愈高。反复次数愈高，要求愈高。 D d ?冷弯性能冷弯性能 ?冷弯是检验钢筋局部变形能力的指标。钢筋塑性愈好，构件破坏前预兆愈明显。冷弯是检验钢筋局部变形能力的指标。钢筋塑性愈好，构件破坏前预兆愈明显。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 4

11、）钢筋的疲劳）钢筋的疲劳钢筋的疲劳是指钢筋在承受重复、周期性的动荷载作用下，经过一定次数后突然脆性断裂的现象。钢筋的疲劳强度是指在某规定应力幅度内，经受一定次数循环荷载后发生疲劳破坏的最大应力值。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能钢筋疲劳断裂的原因，一般认为是由于钢筋内部和外部的缺陷，在这些薄弱处容易引起应力集中。应力过高，钢材晶粒滑移，产生疲劳裂纹，应力重复作用次数增加，裂纹扩展，从而造成断裂。 2.1.3 钢筋的冷加工冷加工工艺：钢筋的冷加工冷加工工艺：冷拉、冷拔、冷轧、冷轧扭。冷拉、冷拔、冷

12、轧、冷轧扭。目的：目的：提高强度，节约钢材。提高强度，节约钢材。但塑性减小。但塑性减小。 ?（1）冷拉钢筋（冷拉硬化、时效硬化，张拉控制点，冷拉控制应力）仍有屈服台阶。）冷拉钢筋（冷拉硬化、时效硬化，张拉控制点，冷拉控制应力）仍有屈服台阶。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能（2）冷拔钢筋：）冷拔钢筋：冷拔是将钢筋用强力拔过比其直径小的硬质合金拔丝模。冷拔后钢筋塑性显著降低，所以没有明显的屈服点，可以同时提高钢筋的抗拉强度和抗压强度。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能

13、 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能冷拉冷拔异同：冷拉冷拔异同：不同点：不同点：（1）工艺不同（2）冷拉只能提高抗拉强度，抗压强度稍微降低；冷拔既能提高抗拉强度也能提高抗压强度。相同点：冷拉和冷拔后钢筋的塑性都降低了。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 2.1.4 混凝土结构对钢筋性能的要求混凝土结构对钢筋性能的要求 ? 适当的屈强比适当的屈强比 ? 塑性好塑性好 ?可加工性好可加工性好焊接弯折 ?与混凝土粘结锚固性好与混凝土粘结锚固性好光面变形 ?耐久性和耐火性强耐久性和耐火性强第第2章钢筋和混凝土

14、材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能 ?钢筋的选用钢筋的选用普通钢筋：普通钢筋：宜用宜用HRB400和和HRB335钢筋钢筋可用可用HPB300、RRB400和冷加工钢筋和冷加工钢筋预应力筋：预应力筋：宜用宜用钢铰线、钢丝钢铰线、钢丝可用可用热处理钢筋和强度较高的冷加工钢筋热处理钢筋和强度较高的冷加工钢筋第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.1 钢筋的基本性能钢筋的基本性能回顾：回顾：组成及特点组成及特点特点特点: 1）以固相为主，包含固体、液体、气体的三相体；）以固相为主，包含固体、液体、气体

15、的三相体； 2）水化过程长，性能要很长时间才稳定；）水化过程长，性能要很长时间才稳定； 3）水泥石收缩可形成微裂缝；）水泥石收缩可形成微裂缝； 4）受制作、养护、使用条件影响大。）受制作、养护、使用条件影响大。 2.2 混凝土的基本性能2.2 混凝土的基本性能第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能 2.2.1 混凝土的强度（抗压和抗拉强度）混凝土的强度（抗压和抗拉强度） ?（1）立方体抗压强度）立方体抗压强度fcu,k（强度等级强度等级） 1.标准尺寸：标准尺寸：150mm150mm150mm 2.养护条件：养护条件：

16、20 3，湿度，湿度90%；28d 3.加荷方法：加荷速度加荷方法：加荷速度0.150.25MPa/s，垫板不涂油或垫橡胶板。，垫板不涂油或垫橡胶板。 4.强度保证率：强度保证率：95% ，fcu,k= -1.645 第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能 5.非标准试块强度换算系数：非标准试块强度换算系数： 200mm200mm200mm:1.05； 100mm100mm100mm:0.95。 612圆柱体：圆柱体：1.20 （1=2.54cm） 6.分级：分级：C15,C20,C25,C30,C35,C40,C45

17、,C50, C55, C60,C65,C70,C75,C80 (高强混凝土）高强混凝土），共，共14个等级。个等级。 CConcrete, C后面的数字表示立方体抗压强度后面的数字表示立方体抗压强度标准值标准值。单位：。单位：N/mm2或或MPa。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能混凝土试块裂缝发展形态示意图混凝土试块裂缝发展形态示意图第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能混凝土的选用原则混凝土的选用原则 ?素混凝土结构的混凝土强度

18、等级不应低于素混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C15； ?钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于钢筋混凝土结构的混凝土强度等级不应低于C20； ?采用强度等级采用强度等级400MPa及以上的钢筋时，混凝土强度等级不应低于及以上的钢筋时，混凝土强度等级不应低于C25。 ?预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于预应力混凝土结构的混凝土强度等级不宜低于 C40，且不应低于，且不应低于C30。 ?承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于承受重复荷载的钢筋混凝土构件，混凝土强度等级不应低于C30。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混

19、凝土的基本性能混凝土的基本性能 ?（2）轴心抗压强度（棱柱体强度）轴心抗压强度（棱柱体强度）fck ckc1c2cu,k 0.88ff = = 结构混凝土强度与试块混凝土强度的修正系数结构混凝土强度与试块混凝土强度的修正系数脆性影响系数脆性影响系数棱柱体强度与立方体强度之比值棱柱体强度与立方体强度之比值 b b h 第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能标准试件：标准试件： 150150300 150150450 0.870.8870.9030.9190.9350.9510.9680.9841

20、.00 c2 0.820.810.800.790.780.770.760.760.76 c1 C80C75C70C65C60C55C50C45C40 混凝土强度等级混凝土强度等级 c1 和和 c2 值值第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能 ?（3）轴心抗拉强度）轴心抗拉强度ftk 混凝土的抗拉强度比抗压强度低得多，一般只有抗压强度的混凝土的抗拉强度比抗压强度低得多，一般只有抗压强度的5%10%，取决于水泥石的强度和水泥石与骨料的粘结强度。，取决于水泥石的强度和水泥石与骨料的粘结强度。 45.

21、00.55 kcu,2tk )645. 11 (395. 088. 0=ff 轴心抗拉强度与立方体抗压强度的折算系数轴心抗拉强度与立方体抗压强度的折算系数试验离散性的影响系数试验离散性的影响系数试验离散性系数试验离散性系数第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能试验方法试验方法第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能直接受拉直接受拉劈裂试验劈裂试验 2）复杂应力下的强度）复杂应力下的强度 ?（1）双向受力）双向受力第第2章

22、钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能图中：图中： ft*，，fc*混凝土单轴抗拉、抗压强度；混凝土单轴抗拉、抗压强度；此图说明：压此图说明：压-压：强度提高；拉压：强度提高；拉-拉：强度不变；拉拉：强度不变；拉-压：抗拉和抗压强度都低。压：抗拉和抗压强度都低。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能 ?（2）三向受力：三向受压时，强度增加，最大增加）三向受力：三向受压时，强度增加，最大增加5倍。倍。第第2章钢筋和混

23、凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能 ?（3）剪压或者剪拉复合应力状态）剪压或者剪拉复合应力状态拉拉-剪：抗拉、抗剪强度都降低；压剪：抗拉、抗剪强度都降低；压-剪：当时，抗剪强度随压应力提高而增大；当时，内部裂缝增加，抗剪抗压强度均降低。剪：当时，抗剪强度随压应力提高而增大；当时，内部裂缝增加，抗剪抗压强度均降低。 6 . 0/ c f 6 . 0/ c f 第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能 2.2.2 混凝土的变形混凝土的变形 1）混凝土的受力

24、变形）混凝土的受力变形-单调短期加载单调短期加载 0A:近似弹性近似弹性 AB:非线性非线性 BC:体积增大体积增大 CF:破坏破坏高强混凝土：，高强混凝土：， 0 cu 混凝土的变形可以分成两类：混凝土的变形可以分成两类：受力变形受力变形和非受力变形非受力变形。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能 ?2）多次加载：）多次加载：第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能混凝土的疲劳破坏：混凝土在反复的加载卸载后，应力应变的曲线的斜率不

25、断降低，重复次数达到一定的数值后，混凝土试件因严重开裂或者变形过大而破坏。混凝土的疲劳强度：混凝土试件承受200万次重复荷载时发生破坏的压应力。 ?3）弹性模量）弹性模量弹性模量：弹性模量：原点的切线的斜率。受压时：受拉和受压弹性模量相等。原点的切线的斜率。受压时：受拉和受压弹性模量相等。剪切模量剪切模量：Gc=0.4 Ec 泊松比泊松比 = 横向应变横向应变/纵向应变纵向应变=0.2 cu 5 c 7 .34 2 . 2 10 tan f E + = 第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性

26、能 ? 4）长期荷载作用下的变形性能）长期荷载作用下的变形性能徐变：徐变：在荷载保持不变的情况下，变形随时间推移继续增大的现象。在荷载保持不变的情况下，变形随时间推移继续增大的现象。特点：特点：早期发展快，但可以延续数年。早期发展快，但可以延续数年。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能徐变对结构的影响：徐变对结构的影响： ?使构件变形增大；使构件变形增大； ?在轴压构件中，使钢筋应力在轴压构件中，使钢筋应力增加增加，混凝土应力，混凝土应力减小减小； ?在预应力构件中，使预应力发生损失；在预应力构件中，使

27、预应力发生损失； ?在超静定结构中，使内力发生重分布。在超静定结构中，使内力发生重分布。影响因素：影响因素：加载时的混凝土龄期；持续压力大小；混凝土的组成材料及配合比；混凝土的制作养护条件。加载时的混凝土龄期；持续压力大小；混凝土的组成材料及配合比；混凝土的制作养护条件。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能 ?收缩收缩定义：定义：混凝土在混凝土在空气空气中结硬时体积减小的现象。收缩率：中结硬时体积减小的现象。收缩率：310-4。收缩。收缩=凝缩凝缩+干缩干缩特点特点：早期快，可延续早期快，可延续

28、12年。年。 5）混凝土的非受力变形）混凝土的非受力变形第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能混凝土在水中凝结硬化时会膨胀，称为混凝土的膨胀。收缩对结构的影响：收缩对结构的影响：当收缩受到约束时，引起构件开裂。混凝土构件中，钢筋受到压应力，混凝土受到拉应力。当收缩受到约束时，引起构件开裂。混凝土构件中，钢筋受到压应力，混凝土受到拉应力。减少收缩的措施：减少收缩的措施：限制水泥用量；减小水灰比；加强振捣和养护；构造钢筋数量加强；设置变形缝；掺膨胀剂。限制水泥用量；减小水灰比；加强振捣和养护

29、；构造钢筋数量加强；设置变形缝；掺膨胀剂。影响因素：影响因素：混凝土的组成及配合比，尤其是水灰比；养护条件；使用时的温度与湿度。混凝土的组成及配合比，尤其是水灰比；养护条件；使用时的温度与湿度。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.2 混凝土的基本性能混凝土的基本性能 2.3.1 粘结力的定义粘结力的定义若钢筋和混凝土有相对变形（滑移），就会在钢筋和混凝土交界面上产生沿钢筋轴线方向的相互作用力，这种力称为钢筋与混凝土的粘结力。按粘结力的作用性质可以分成若钢筋和混凝土有相对变形（滑移），就会在钢筋和混凝土交界面上产生沿钢筋轴线方向的

30、相互作用力，这种力称为钢筋与混凝土的粘结力。按粘结力的作用性质可以分成两类两类：（：（1）锚固粘结应力；（）锚固粘结应力；（2）裂缝附近的局部粘结应力。）裂缝附近的局部粘结应力。 2. 3 钢筋和混凝土的粘结钢筋和混凝土的粘结第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结 ?2.3.2 粘结试验和粘结应力的特点粘结试验和粘结应力的特点平均粘结应力平均粘结应力 a m dl F = 光面钢筋带肋钢筋光面钢筋带肋钢筋 2 m N/mm5 . 35 . 1= 2 m N/mm0 . 65 . 2= 由和钢筋强

31、度可推算出锚固长度由和钢筋强度可推算出锚固长度m a l 第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结 2.3.3 粘结破坏机理和破坏形态粘结力组成：粘结破坏机理和破坏形态粘结力组成： 1 化学胶结力：化学胶结力：混凝土凝结时，由于水泥的水化作用在钢筋与混凝土接触面上产生的化学吸附作用力；混凝土凝结时，由于水泥的水化作用在钢筋与混凝土接触面上产生的化学吸附作用力； 2 摩擦力：摩擦力：混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力；混凝土收缩后将钢筋紧紧地握裹住而产生的力； 3 机械咬合力：机械咬合力：钢筋表面

32、凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力。钢筋表面凹凸不平与混凝土产生的机械咬合作用而产生的力。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结 2.3.4 影响粘结强度的因素分析影响粘结强度的因素分析 1 ) 混凝土强度混凝土强度 2 ) 混凝土保护层厚度及钢筋间距混凝土保护层厚度及钢筋间距 3 ) 钢筋的外形钢筋的外形 4 ) 横向约束钢筋横向约束钢筋 5 ) 受力状态受力状态 6 ) 浇筑混凝土时钢筋所处的位置浇筑混凝土时钢筋所处的位置第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.3

33、钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结 2.3.5 钢筋的锚固和连接钢筋的锚固和连接钢筋的锚固：钢筋的锚固：利用钢筋在混凝土中的埋置段或机械措施，将钢筋所受的力传给混凝土，使钢筋锚固于混凝土中不致滑出。利用钢筋在混凝土中的埋置段或机械措施，将钢筋所受的力传给混凝土，使钢筋锚固于混凝土中不致滑出。钢筋的连接：钢筋的连接：指通过混凝土中两根钢筋的连接接头，将一根钢筋的力通过混凝土传给另一根钢筋。指通过混凝土中两根钢筋的连接接头，将一根钢筋的力通过混凝土传给另一根钢筋。钢筋的延伸：钢筋的延伸：将钢筋从计算需要改钢筋的位置延伸一定长度，以保证钢筋发挥正常受力性能。将钢筋从计算需

34、要改钢筋的位置延伸一定长度，以保证钢筋发挥正常受力性能。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结普通钢筋普通钢筋基本锚固长度基本锚固长度按下列公式计算：按下列公式计算： ab l y ab t f ld f = 钢筋抗拉强度设计值钢筋抗拉强度设计值钢筋外形系数钢筋外形系数钢筋直径钢筋直径混凝土轴心抗拉强度设计值混凝土轴心抗拉强度设计值 0.140.16 带肋钢筋光面钢筋钢筋类型带肋钢筋光面钢筋钢筋类型第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 1）钢筋的锚固）钢筋的锚

35、固 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结受拉钢筋锚固长度按下列公式计算，且不应小于受拉钢筋锚固长度按下列公式计算，且不应小于200mm。 a l 第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能纵向受拉普通钢筋的锚固长度修正系数纵向受拉普通钢筋的锚固长度修正系数a应按下列规定取用：应按下列规定取用： 1 当带肋钢筋的公称直径大于25mm时取1.10； 2 环氧树脂涂层带肋钢筋取1.25； 3 施工过程中易受扰动的钢筋取1.10； 4 当纵向受力钢筋的实际配筋面积大于其设计计算面积时，修正系数取设计计算面积与实际配筋面积的比值，但对有抗震设防要求及直

36、接承受动力荷载的结构构件，不应考虑此项修正； 5 锚固钢筋的保护层厚度为3d时修正系数可取0.80，保护层厚度为5d时修正系数可取0.70，中间按内插取值，此处d为锚固钢筋的直径。 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结 ?当纵向受拉普通钢筋末端采用弯钩或机械锚固措施时，包括弯钩或锚固端头在内的锚固长度(投影长度) 可取为基本锚固长度lab的60。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结 ?受压钢筋锚固长度：混凝土结构中的纵向受压钢筋，当计算中充分利用其抗压强度时，锚固长度不应小于相应受拉锚固长度的7

37、0。第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能 2）钢筋的连接）钢筋的连接钢筋连接可采用绑扎搭接、机械连接或焊接。机械连接接头及焊接接头的类型及质量应符合国家现行有关标准的规定。 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结绑扎搭接绑扎搭接机械连接机械连接焊接焊接第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能混凝土结构中受力钢筋的连接接头宜设置在受力较小处。在同一根受力钢筋上宜少设接头。在结构的重要构件和关键传力部位

38、，纵向受力钢筋不宜设置连接接头。轴心受拉及小偏心受拉杆件的纵向受力钢筋不得采用绑扎搭接；其他构件中的钢筋采用绑扎搭接时，受拉钢筋直径不宜大于25mm，受压钢筋直径不宜大于28mm。 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能同一构件中相邻纵向受力钢筋的绑扎搭接接头宜互相错开。钢筋绑扎搭接接头连接区段的长度为1.3倍搭接长度。同一连接区段内纵向受力钢筋搭接接头面积百分率为该区段内有搭接接头的纵向受力钢筋与全部纵向受力钢筋截面面积的比值。当直径不同的钢筋搭接时，按直径较小的钢筋计算。 2.3 钢筋与混凝土

39、的粘结钢筋与混凝土的粘结第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能位于同一连接区段内的受拉钢筋搭接接头面积百分率：对梁类、板类及墙类构件，不宜大于25；对柱类构件，不宜大于50。当工程中确有必要增大受拉钢筋搭接接头面积百分率时，对梁类构件，不宜大于50；对板、墙、柱及预制构件的拼接处，可根据实际情况放宽。 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能纵向受拉钢筋绑扎搭接接头的搭接长度，应根据位于同一连接区段内的钢筋搭接接头面积百分率按下列公式计算，且不应小于300mm。构件中的纵向受压钢筋当采用搭接连接时，其受压搭接长度不应小于纵向受拉钢筋搭接长度的 70，且不应小于200mm。 2.3 钢筋与混凝土的粘结钢筋与混凝土的粘结 1l a ll= 判断题第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能选择题第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能第第2章钢筋和混凝土材料的基本性能章钢筋和混凝土材料的基本性能

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